¿Qué es la modificación postraduccional?
La modificación postraduccional (PTM) es un proceso en la biosíntesis de proteínas que ocurre después de que una proteína ha sido traducida del ácido ribonucleico (ARN). El proceso de traducción implica la creación de una cadena de aminoácidos que corresponde a la plantilla de ARN. Una vez que se ha formado esta cadena, la proteína se ha sintetizado, pero a menudo debe sufrir más cambios antes de que sea completamente funcional. Estos cambios se conocen como procesos de modificación postraduccionales e incluyen conformación tridimensional, formación de puentes disulfuro, fosforilación o la adición de otras moléculas.
Una de las acciones de modificación postraduccionales más simples que puede sufrir una proteína es adoptar una forma tridimensional estable conocida como estructura nativa. Este proceso a menudo ocurre directamente después de la traducción, y es impulsado por interacciones hidrofóbicas. Dado que el entorno intracelular es acuoso, los grupos hidrófobos que repelen el agua se agrupan en el centro de la proteína lejos del agua, creando una forma energéticamente estable. Las proteínas adicionales, conocidas como chaperoninas, también pueden ayudar a las proteínas recién formadas a plegarse en su forma correcta.
Los puentes disulfuro y las reacciones de escisión proteolítica son otros cambios estructurales postraduccionales que pueden ocurrir en las proteínas. Si una proteína contiene dos residuos de aminoácidos de cisteína, puede formar un enlace covalente entre los dos si están correctamente alineados, alterando así la conformación de la proteína. Del mismo modo, se producen algunos cambios estructurales como resultado de la escisión proteolítica, en la que una enzima corta una parte de la proteína después de que se ha traducido. Un ejemplo de este proceso es la proteína insulina, que permanece en una forma precursora inactiva hasta que sufre una escisión proteolítica para formar la molécula activa.
La adición de grupos funcionales, tales como grupos fosfato, grupos sulfato, grupos acilo o grupos metilo, también es una modificación postraduccional común. Estos grupos pueden activar una proteína, inhibirla o indicarle que se mueva a otra parte de la célula. Por ejemplo, muchas enzimas cambian entre estados activos e inactivos dependiendo de si han sido fosforiladas o no.
La ubiquitinación es otra forma de modificación postraduccional que las células usan para etiquetar proteínas. El proceso implica la adición de ubiquitina, una pequeña proteína de señalización, a una proteína activa para dirigirla a la degradación. Aunque la ubiquitina a veces también puede actuar como una molécula de señalización, generalmente se usa para modificar proteínas activas que la célula está tratando de degradar. De esta manera, una célula puede controlar los niveles de varias enzimas y otras proteínas de acuerdo con los cambios en el medio ambiente.